بهبود میرایی و کنترل ارتعاشات سازه های کامپوزیتی تقویت شده با نانو لوله های کربنی

بهبود قابل توجه میرایی سازه ها و سایر خواص مانند خواص الکتریکی، حرارتی، شیمیایی، سایشی و همچنین کنترل و بهبودارتعاشات، کمانش و چقرمگی، یکی از دلایل مهم جهت بکارگیری نانو لوله های کربنی در سازههای کامپوزیتی میباشد. با افزودن تنهاچند درصد از نانو لولهها به سازههای مختلف و یا استفاده از آنها به عنوان لایه میانی و یا پوششهای نازک و همچنین در ساختارهایساندویچی، میتوان میرایی را بدون ایجاد محدودیتی برای سازه، به صورت چشمگیری افزایش داده و ارتعاشات سیستم را کنترل نمود.در این مقاله اثر عوامل مختلف بر خواص ارتعاشاتی سازه های کامپوزیتی به صورت جامع مورد بررسی قرار گرفته است که از آنجمله میتوان به درصد وزنی نانو لولههای کربنی، نوع، پارامترهای ساختاری آنها مانند نسبت منظر و غیره، اصلاح سطحی نانو لوله ها،چگونگی چیدمان، توزیع و جهتگیری آنها در ماتریس و مسائل مربوط به فرآیند ساخت مانند کلوخه شدن نانو لوله های کربنی وغیره اشاره کرد. با استفاده از مقدار اندکی از نانو لولههای کربنی علاوه بر افزایش مدول تا 30 % ، می توان میرایی را تا 700 % بهبودبخشید. توزیع هدفمند نانو لولهها نیز تاثیر بسزایی در کنترل فرکانس های طبیعی دارد؛ بطوریکه فرکانس طبیعی در چیدمان O در حدود 34 % کمتر از توزیع همگن بوده و فرکانس بدست آمده با چیدمان X، 20% بیشتر از توزیع همگن نانولوله ها در سازه می باشد. همچنین در صورت استفاده از نانو لوله های کربنی، مقدار میرایی با افزایش دامنه ارتعاشاتی، افزایش می یابد که این یک مزیت مهم در کنترل ارتعاشات سازه ها محسوب می شود.

Keywords:

سازههای کامپوزیتی , نانو لوله های کربنی , بهبود میرایی , کنترلارتعاشات , توزیع هدفمند